JP2022080187A - 電力変換装置及び電力変換システム - Google Patents

Abstract

【課題】モータの回転に対する制動の強さを適正に管理できる電力変換装置及び電力変換システムを提供する。【解決手段】制御装置は、インバータを制御対象としてインバータ制御処理を行う。インバータ制御処理では、インバータ異常が発生している場合に、ステップＳ１０４にて、モータ回転数Ｎｍに応じてデューティ比Ｄを設定する。ステップＳ１０５では、デューティ比Ｄに応じて断続ＡＳＣを行う。断続ＡＳＣでは、インバータをＡＳＣ状態と全オフ状態とに断続的に繰り返し移行させる。インバータのＡＳＣ状態は、上アームスイッチ及び下アームスイッチのうち一方が３相全てについてオン駆動され、他方が３相全てについてオフ駆動された状態である。全オフ状態は、インバータの全てのアームスイッチがオフ駆動された状態である。【選択図】図４

Description

この明細書における開示は、電力変換装置及び電力変換システムに関する。

特許文献１には、直流電力を交流電力に変換して３相モータに供給するインバータと、このインバータの制御を行う制御装置と、が搭載された車両について開示されている。インバータは、３相のそれぞれに設けられたアーム回路を有している。これらアーム回路においては、電源ライン側のスイッチング素子とアースライン側のスイッチング素子とが互いに直列に接続されている。各アーム回路における電源ライン側のスイッチング素子は互いに並列に接続され、各アーム回路におけるアースライン側のスイッチング素子は互いに並列に接続されている。

制御装置は、インバータにおいてスイッチング素子の短絡が生じた場合に３相オン制御を行う。３相オン制御は、短絡が生じたスイッチング素子に並列に接続された全てのスイッチング素子をオン状態にする処理である。

特開２００９－１９５０２６号公報

しかしながら、上記特許文献１では、制御装置により３相オン制御が行われた場合、モータを流れる電流により、モータの回転を制動する制動トルクが生じやすい。このため、モータを流れる電流がある程度大きいと、制動トルクが大きくなりすぎてモータの回転に対する制動が強くなりすぎる、ということが懸念される。例えば、モータの高出力化を図ると、モータを流れる電流が増加してモータの回転に対する制動が強くなりやすいと考えられる。

本開示の主な目的は、モータの回転に対する制動の強さを適正に管理できる電力変換装置及び電力変換システムを提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するため、開示された１つの態様は、
電源部（１１）からモータ（１２）に供給される電力を電力変換部（３０）により直流から交流に変換する電力変換装置（１３）であって、
電力変換部について、互いに並列に接続された複数のアーム回路（３１）の全てについて高電位側の上アームスイッチ（３２ａ）及び低電位側の下アームスイッチ（３２ｂ）のうち一方をオン状態にして他方をオフ状態にした片オン状態と称すると、
電力変換部に異常が発生したか否かを判定する異常判定部（Ｓ１０１）と、
異常判定部により異常発生と判断された場合に、電力変換部を片オン状態に断続的に繰り返し移行させる断続処理を行う片オン断続部（Ｓ１０５）と、
を備えている電力変換装置である。

電力変換装置について、電力変換部が片オン状態に断続的に繰り返し移行した場合、電力変換部が片オン状態に保持された場合に比べて、モータにて生じる制動トルクが低減しやすい、という知見が試験等により得られた。

この知見に対して、第１の態様によれば、電力変換部に異常が発生した場合に、電力変換部を片オン状態に断続的に繰り返し移行させる断続処理が行われる。この場合、モータにて生じる制動トルクが低減しやすいため、モータの回転に対する制動が強くなりすぎるということを抑制できる。したがって、電力変換部の異常が発生した場合に、モータの回転に対する制動の強さを適正に管理することができる。

開示された１つの態様は、
電源部（１１）から複数のモータ（１２）に供給される電力を複数の電力変換部（３０，３０１，３０２）によりモータごとに直流から交流に変換する電力変換システム（５０）であって、
電力変換部について、互いに並列に接続された複数のアーム回路（３１）の全てについて高電位側の上アームスイッチ（３２ａ）及び低電位側の下アームスイッチ（３２ｂ）のうち一方をオン状態にして他方をオフ状態にした片オン状態と称すると、
複数の電力変換部のそれぞれについて、異常が発生したか否かを判定する異常判定部（Ｓ５０１）と、
少なくとも１つの電力変換部について異常判定部により異常発生と判断された場合に、異常発生と判断された電力変換部を含む少なくとも２つの電力変換部を少なくとも２つの対象変換部（３０１，３０２）として、少なくとも２つの対象変換部を片オン状態に移行させる順番を設定する順番設定部（Ｓ５０６）と、
順番設定部により設定された順番で少なくとも２つの対象変換部を片オン状態に移行させることを繰り返すことにより、電力変換部を片オン状態に断続的に繰り返し移行させる断続処理を少なくとも２つの対象変換部について並行して行う対象断続部（Ｓ５０７）と、
を備えている電力変換システムである。

上記態様によれば、電力変換部に異常が発生した場合に、異常が発生した電力変換部を含む少なくとも２つの対象変換部に対して断続処理が行われる。したがって、これら対象変換部のそれぞれについて、上記第１の態様と同様に、モータの回転に対する制動の強さを適正に管理することができる。なお、対象変換部から電力が供給されるモータを対象モータと称する。

上記態様とは異なり、例えば、少なくとも２つの対象変換部に対して断続処理が並行せずに別々に行われる構成を想定する。この構成では、少なくとも２つの対象モータとして、回転に対する制動の強さが断続処理により管理された状態のモータと、制動の強さが断続処理では管理されていない状態のモータとが混在した状況になる。このため、少なくとも２つの対象モータについて回転のバランスが悪くなることが懸念される。

これに対して、上記態様によれば、少なくとも２つの対象変換部に対する断続処理が並行して行われる。このため、少なくとも２つの対象モータのそれぞれについて、対象モータの回転に対する制動の強さを断続処理により並行して管理できる。したがって、少なくとも２つの対象モータについて回転のバランスを良くすることができる。

また、対象変換部に対して断続処理が行われた場合、対象変換部が片オン状態に断続的に繰り返し移行することに起因して、対象モータの制動トルクが片オン状態の繰り返しに合わせて増減しやすい。すなわち、対象モータではトルクリプルが生じやすい。上記態様とは異なり、例えば、少なくとも２つの対象変換部が片オン状態に同時に移行する構成では、少なくとも２つの対象モータのそれぞれで生じるトルクリプルが同期して増幅することが懸念される。

これに対して、上記態様によれば、少なくとも２つの対象変換部に対する断続処理が並行して行われている場合に、これら対象変換部が片オン状態に順番に移行する。この構成では、仮に少なくとも２つの対象モータのそれぞれでトルクリプルが生じたとしても、これらトルクリプルが同期しにくくなっている。このため、少なくとも２つの対象モータについて回転のバランスを良くした上で、これら対象モータのそれぞれで発生するトルクリプルを総合的に管理できる。

第１実施形態における駆動システムの構成を示す図。 制御装置の電気的な構成を示すブロック図。 インバータ異常が発生した場合について制動トルクの変化態様を示す図。 インバータ制御処理の手順を示すフローチャート。 搬送波とデューティ比との関係を示す図。 第２実施形態におけるインバータ制御処理の手順を示すフローチャート。 インバータ異常が発生した場合について制動トルクの変化態様を示す図。 第３実施形態におけるインバータ制御処理の手順を示すフローチャート。 インバータ異常が発生した場合について制動トルクの変化態様を示す図。 第４実施形態におけるインバータ制御処理の手順を示すフローチャート。 第５実施形態における駆動システムの構成を示す図。 インバータ制御処理の手順を示すフローチャート。 インバータ異常が発生した場合について対象インバータの状態を示す図。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

＜第１実施形態＞
図１に示す駆動システム１０は、例えば電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＶ）、燃料電池車などの車両に搭載されている。駆動システム１０は、バッテリ１１、モータ１２、電力変換装置１３を有している。駆動システム１０は、モータ１２を駆動して車両の駆動輪を駆動するシステムである。

バッテリ１１は、充放電可能な２次電池で構成された直流電圧源であり、電力変換装置１３を介してモータ１２に電力を供給する電源部に相当する。２次電池は、たとえばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。バッテリ１１は、インバータ３０に高電圧（たとえば数１００Ｖ）を供給する。

モータ１２は、複数相の交流モータであり、例えば３相交流方式の回転電機である。モータ１２は、３相としてＵ相、Ｖ相、Ｗ相を有している。モータ１２は、車両の走行駆動源である電動機として機能する。モータ１２は、回生時に発電機として機能する。モータ１２は、電機子を形成する巻線１２ａと、界磁を形成する永久磁石とを有している。このモータ１２では、永久磁石を含んで回転子が構成され、巻線１２ａを含んで固定子が構成されている。３相モータであるモータ１２は、３相の巻線１２ａを有している。モータ１２はモータジェネレータや電動モータと称されることがある。

図１に示す電力変換装置１３は、バッテリ１１とモータ１２との間で電力変換を行う。電力変換装置１３は、平滑コンデンサ２１、インバータ３０、制御装置４０を有している。

平滑コンデンサ２１は、バッテリ１１から供給される直流電圧を平滑化する。平滑コンデンサ２１は、高電位側の電力ラインであるＰライン２５と低電位側の電力ラインであるＮライン２６とに接続されている。Ｐライン２５はバッテリ１１の正極に接続され、Ｎライン２６はバッテリ１１の負極に接続されている。平滑コンデンサ２１の正極は、バッテリ１１とインバータ３０との間において、Ｐライン２５に接続されている。また、平滑コンデンサ２１の負極は、バッテリ１１とインバータ３０との間において、Ｎライン２６に接続されている。平滑コンデンサ２１は、バッテリ１１に並列に接続されている。電力変換装置１３においては、Ｐライン２５、Ｎライン２６がバスバー等により形成されている。

電力変換装置１３においては、バッテリ１１と平滑コンデンサ２１との間に開閉器２２が設けられている。開閉器２２は、バッテリ１１とインバータ３０とを通電可能に接続している。開閉器２２は、システムメインリレーであり、Ｐライン２５及びＮライン２６の少なくとも一方に設けられている。開閉器２２が閉状態にある場合、バッテリ１１からインバータ３０及びモータ１２に電力が供給される。開閉器２２が開状態にある場合、バッテリ１１からインバータ３０及びモータ１２への電力供給が遮断される。

インバータ３０は、バッテリ１１からモータ１２に供給される電力を直流から交流に変換する電力変換を行う。インバータ３０は、３相インバータであり、３相のそれぞれについて電力変換を行う。インバータ３０は電力変換部に相当する。インバータ３０は、制御装置４０によるスイッチング制御に応じて直流電圧を交流電圧に変換し、モータ１２に出力する。モータ１２は、インバータ３０からの交流電圧に応じて所定の回転トルクを発生するように動作する。インバータ３０は、車両の回生制動時に、駆動輪からの回転力を受けてモータ１２が発生した交流電圧を、制御装置４０によるスイッチング制御に応じて直流電圧に変換し、バッテリ１１に対して出力する。インバータ３０は、バッテリ１１とモータ１２との間で双方向の電力変換を行う。

インバータ３０は、ＤＣ－ＡＣ変換回路である。インバータ３０は、３相分のアーム回路３１を備えて構成されている。アーム回路３１は、レグと称されることがある。アーム回路３１は、上アーム３１ａと、下アーム３１ｂをそれぞれ有している。上アーム３１ａと下アーム３１ｂは、上アーム３１ａをＰライン２５側として、Ｐライン２５とＮライン２６との間で直列接続されている。上アーム３１ａと下アーム３１ｂとの接続点は、モータ１２における対応する相の巻線に出力ライン２７を介して接続されている。アーム回路３１及び出力ライン２７は、モータ１２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対して設けられている。インバータ３０は、上アーム３１ａ及び下アーム３１ｂを３つずつ有している。

アーム３１ａ，３１ｂは、アームスイッチ３２ａ，３２ｂ及びダイオード３３ａ，３３ｂを有している。上アーム３１ａは、上アームスイッチ３２ａと上ダイオード３３ａとを１つずつ有している。下アーム３１ｂは、下アームスイッチ３２ｂと下ダイオード３３ｂとを１つずつ有している。

アームスイッチ３２ａ，３２ｂは、半導体素子等のスイッチング素子により形成されている。このスイッチング素子は、ゲートを有するトランジスタであり、例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴにより形成されている。本実施形態では、例えばアームスイッチ３２ａ，３２ｂがｎチャネル型のＩＧＢＴにより形成されている。ダイオード３３ａ，３３ｂは、還流用のダイオードであり、アームスイッチ３２ａ，３２ｂに逆並列に接続されている。

上アーム３１ａにおいては、上アームスイッチ３２ａのコレクタがＰライン２５に接続されている。下アーム３１ｂにおいては、下アームスイッチ３２ｂのエミッタがＮライン２６に接続されている。そして、上アームスイッチ３２ａのエミッタと、下アームスイッチ３２ｂのコレクタとが相互に接続されている。ダイオード３３ａ，３３ｂのアノードは対応するアームスイッチ３２ａ，３２ｂのエミッタに接続され、カソードはコレクタに接続されている。

制御装置４０は、例えばＥＣＵであり、インバータ３０の駆動を制御する。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。制御装置４０は、例えばプロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータ（以下、マイコン）を主体として構成される。制御装置４０は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで、インバータ３０の駆動に関する各種の処理を実行する。ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。

制御装置４０は、車両に搭載された統合ＥＣＵなどの上位ＥＣＵから入力される信号や、回転センサ２９などの各種センサから入力される信号を用いて駆動指令を生成する。そして、制御装置４０は、この駆動指令に応じてアームスイッチ３２ａ，３２ｂにオン駆動やオフ駆動を行わせる。アームスイッチ３２ａ，３２ｂは、オン状態とオフ状態とに移行可能になっており、オン駆動に伴ってオン状態に移行し、オフ駆動に伴ってオフ状態に移行する。アームスイッチ３２ａ，３２ｂについては、オン状態が閉状態に相当し、オフ状態が開状態に相当する。

制御装置４０には、各種センサとして、電流センサ２８、回転センサ２９が電気的に接続されている。これらセンサ２８，２９は駆動システム１０に含まれている。これらセンサ２８，２９のうち電流センサ２８は電力変換装置１３に含まれている。

電流センサ２８は、モータ１２に流れる電流を検出する電流検出部である。電流センサ２８は、３相の巻線１２ａのそれぞれに流れる電流に応じた検出信号を制御装置４０に対して出力する。電流センサ２８は、例えば出力ライン２７の少なくとも一方に対して設けられている。電流センサ２８は、出力ライン２７を流れる電流を検出することで巻線１２ａを流れる電流を検出する。電流センサ２８は、巻線１２ａに流れる電流を所定のサンプリング周期で離散的にサンプリングし、離散信号を検出信号として出力する。なお、巻線１２ａに流れる電流は電機子電流と称されることがある。

回転センサ２９は、モータ１２に設けられており、モータ１２の回転数を検出する回転検出部である。回転センサ２９は、モータ１２の回転数に応じた検出信号を制御装置４０に対して出力する。回転センサ２９は、例えばエンコーダやレゾルバなどを含んで構成されている。

図２に示す制御装置４０は、インバータ３０を介してモータ１２のベクトル制御を行う。ベクトル制御では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相により示される３相交流座標を、ｄ軸及びｑ軸により示されるｄｑ座標に変換する。ｄｑ座標は、例えば回転子のＳ極からＮ極に向かう方向をｄ軸とし、このｄ軸に直交する方向をｑ軸として、これらｄ軸及びｑ軸によって定義される回転座標である。

制御装置４０は、機能ブロックとして、電流指令部４１、３相２相変換部４２、ｄ軸減算部４３、ｑ軸減算部４４、電流制御部４５、２相３相変換部４６を有している。これら機能ブロックは、少なくとも１つのＩＣ等によりハードウェア的に構成されていてもよく、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェアとの組み合わせにより実行されていてもよい。

３相２相変換部４２には、電流センサ２８により検出されたＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗが入力される。これら相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、モータ１２において各相の巻線１２ａを実際に流れる電流の検出値である。なお、制御装置４０は、電流センサ２８の検出信号を用いて各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを取得する電流取得部を有している。この電流取得部は３相２相変換部４２に含まれていてもよい。

３相２相変換部４２には、回転センサ２９により検出されたモータ回転数Ｎｍが入力される。このモータ回転数Ｎｍは、モータ１２の実際の回転数を示す検出値である。モータ回転数Ｎｍは、例えば単位時間当たりのモータ１２の回転数であり、回転速度を示す値である。

３相２相変換部４２は、３相交流座標系のＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗをｄｑ座標に座標変換して、ｄｑ座標系のｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを算出する。ｄ軸電流Ｉｄはｄｑ座標においてｄ軸方向の成分であり、ｑ軸電流Ｉｑはｄｑ座標においてｑ軸方向の成分である。３相２相変換部４２は、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに加えてモータ回転数Ｎｍを用いてｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを算出する。例えば、３相２相変換部４２は、モータ回転数Ｎｍを基準として、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをｄｑ座標に変換してｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを算出する。ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑはｄ軸減算部４３に入力される。

なお、３相２相変換部４２が座標変換部に相当する。また、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑは、検出値である各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを座標変換した実電流であるとして、実ｄ軸電流や実ｑ軸電流と称されることがある。さらに、ｄ軸電流Ｉｄが界磁電流と称され、ｑ軸電流が駆動電流と称されることがある。３相２相変換部４２は、ｕｖｗ／ｄｑ変換部と称されることがある。

電流指令部４１は、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑのそれぞれについて目標にするべき値をｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊として設定する。電流指令部４１により設定された指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊がｄ軸減算部４３に入力され、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸減算部４４に入力される。電流指令部４１には、モータ１２が発生するべき回転トルクとしてトルク指令値が上位ＥＣＵからの信号として入力される。電流指令部４１は、バッテリ１１からモータ１２への電力供給が行われている場合などに、トルク指令値に応じて指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。

ｄ軸減算部４３は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流Ｉｄとの偏差をｄ軸電流偏差として算出する。ｑ軸減算部４４は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流Ｉｑとの偏差をｑ軸電流偏差として算出する。これらｄ軸電流偏差及びｑ軸電流偏差は電流制御部４５に入力される。

電流制御部４５は、ｄｑ座標系について、ｄ軸電流偏差及びｑ軸電流偏差がゼロになるようにｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。電流制御部４５は、ｄ軸電流Ｉｄがｄ軸電流指令値Ｉｄ＊に一致するように且つｑ軸電流Ｉｑがｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に一致するようにフィードバック制御を行ってｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。電流制御部４５は、フィードバック制御として例えばＰＩ制御を行う。ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊は２相３相変換部４６に入力される。

２相３相変換部４６は、ｄｑ座標系のｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を３相交流座標に座標変換して、３相座標系のＵ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊を算出する。これら電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊は、３相の巻線１２ａのそれぞれに出力するべき電圧値であり、駆動指令に含まれる情報である。これら電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を含む駆動指令がインバータ３０に入力される。なお、２相３相変換部４６はｄｑ／ｕｖｗ変換部と称されることがある。

制御装置４０は、機能ブロックとして、図示しない駆動指令部を有している。駆動指令部は、電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に応じた駆動指令を生成し、この駆動指令を含む指令信号をインバータ３０に対して出力する。例えば、駆動指令部は、電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊とキャリアとを比較し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれについてパルス状の駆動指令を生成する。キャリアは、三角波や鋸波、矩形波などの搬送波である。これにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれにおいてアーム回路３１のアームスイッチ３２ａ，３２ｂが個別にオンオフされる。

駆動システム１０では、車両走行時などにバッテリ１１からの電力供給によりモータ１２が駆動回転している状態で、インバータ３０の異常であるインバータ異常が発生した場合、インバータ異常に伴って２次的な異常が発生することが懸念される。例えば、インバータ異常としては、スイッチング素子としてのアームスイッチ３２ａ，３２ｂがショートした短絡異常がある。ここでは、アームスイッチ３２ａ，３２ｂが意図せずにオン状態に移行した状況や、アームスイッチ３２ａ，３２ｂがオン状態のまま意図せずに保持されている状況のことを短絡異常と称する。アームスイッチ３２ａ，３２ｂの短絡異常が発生した場合、制御装置４０がオフ駆動を指令したアームスイッチ３２ａ，３２ｂがオフ駆動していないなど、電力変換装置１３が制御装置４０の指令通りに動作しないという制御破綻が起きることが懸念される。制御破綻が生じた場合、モータ１２の逆起電力により電圧センサ等の補機類や平滑コンデンサ２１の過電圧が生じることや、インバータ３０の過電圧や過電流生じることなど、２次的な異常が駆動システム１０において発生しやすくなると考えられる。

これに対して、制御装置４０は、インバータ異常が発生した場合に、インバータ３０に対してアクティブショートサーキットを行う。以下、アクティブショートサーキットをＡＳＣと称する。制御装置４０が、上アームスイッチ３２ａ及び下アームスイッチ３２ｂのうち一方を３相全てについてオン駆動し、他方を３相全てについてオフ駆動することで、ＡＳＣが実現される。制御装置４０がＡＳＣを行った場合のインバータ３０の状態をＡＳＣ状態と称すると、このＡＳＣ状態が片オン状態に相当する。

インバータ３０がＡＳＣ状態に移行した後に、そのＡＳＣ状態が継続して保持された場合、モータ１２の逆起電力による電流が平滑コンデンサ２１に流れにくい。このため、平滑コンデンサ２１の過電圧が生じにくく、平滑コンデンサ２１の放電が行われやすい。その一方で、インバータ３０がＡＳＣ状態に継続して保持されていると、巻線１２ａを流れる電流により、モータ１２の回転を制動する制動トルクＴが大きくなりやすい。制動トルクＴが大きくなるほどモータ１２の回転に対する制動が強くなる。このため、制動トルクＴの急な増加により車両のドライバビリティが低下しやすいと考えられる。

図３に示すように、インバータ３０がＡＳＣ状態に保持されている場合、モータ１２においては、モータ回転数Ｎｍが小さいほど保持トルクＴ１が大きくなりやすい。保持トルクＴ１は、インバータ３０がＡＳＣ状態に保持されている場合の制動トルクＴであり、図３では２点鎖線で図示されている。保持トルクＴ１の変化態様はモータ回転数Ｎｍに応じて異なる。例えば、モータ回転数Ｎｍが回転基準値Ｎ０よりも大きい状況では、保持トルクＴ１はモータ回転数Ｎｍに関係なくほぼゼロになっている。モータ回転数Ｎｍが回転基準値Ｎ０よりも小さい状況では、保持トルクＴ１は、モータ回転数Ｎｍが小さくなるほど大きくなっている。回転基準値Ｎ０は、モータ回転数Ｎｍについて保持トルクＴ１が生じる状況と生じない状況との境界値である。モータ回転数Ｎｍが回転基準値Ｎ０よりも小さい領域は低回転域と称されることがある。

なお、制動トルクＴは、モータ１２の回転を駆動する駆動トルクとは逆向きのトルクである。図３では、逆向きを正として制動トルクＴが図示されている。駆動トルクを正トルクとすると、制動トルクＴにマイナスを付した値が負トルクになる。すなわち、負トルクの絶対値が制動トルクＴである。

インバータ３０がＡＳＣ状態に保持されている場合、ｄ軸電流Ｉｄは負の値になりやすい。ｄ軸電流Ｉｄは、モータ回転数Ｎｍが小さいほどゼロに近い値になりやすい。ｄ軸電流Ｉｄの変化態様はモータ回転数Ｎｍに応じて異なる。例えば、モータ回転数Ｎｍが回転基準値Ｎ０よりも大きい状況では、ｄ軸電流Ｉｄはほぼ一定の値になっている。モータ回転数Ｎｍが回転基準値Ｎ０よりも小さい状況では、ｄ軸電流Ｉｄは、モータ回転数Ｎｍが小さいほどゼロに近い値になっている。

ｄ軸電流Ｉｄにおいては、インバータ３０がＡＳＣ状態に保持されている場合に、ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑの両方がゼロであることを条件として、図３に示す式１の関係が成立する。式１は、モータ１２についての電圧方程式である。式１においては、Ｒがモータ１２の相抵抗値であり、Ｌｄはｄ軸インダクタンス値であり、Ｌｑはｑ軸インダクタンス値であり、φは磁束密度であり、ωは電気角速度である。式１は、ｄ軸電流Ｉｄが図３に２点鎖線で示すように変化することを示している。具体的には、式１は、モータ回転数Ｎｍが小さいほどｄ軸電流Ｉｄの絶対値が小さくなることを示している。また、式１は、モータ回転数Ｎｍが大きいほどｄ軸電流Ｉｄの絶対値が大きくなること、及びｄ軸電流Ｉｄがφ／Ｌｄに漸近すること、を示している。

インバータ３０がＡＳＣ状態に保持されている場合、ｑ軸電流Ｉｑは、モータ回転数Ｎｍが小さいほど負側に大きい値になりやすい。ｑ軸電流Ｉｑの変化態様はモータ回転数Ｎｍに応じて異なる。例えば、モータ回転数Ｎｍが回転基準値Ｎ０よりも大きい状況では、ｑ軸電流Ｉｑはほぼゼロになっている。モータ回転数Ｎｍが回転基準値Ｎ０よりも小さい状況では、ｑ軸電流Ｉｑは、モータ回転数Ｎｍが小さいほど負側に大きい値になっている。すなわち、モータ回転数Ｎｍが小さいほどｑ軸電流Ｉｑの絶対値が大きい値になっている。

ｑ軸電流Ｉｑにおいては、インバータ３０がＡＳＣ状態に保持されている場合に、ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑの両方がゼロであることを条件として、図３に示す式２の関係が成立する。式２は、式１と同様に、モータ１２についての電圧方程式である。式２は、ｑ軸電流Ｉｑが図３に２点鎖線で示すように変化することを示している。具体的には、モータ回転数Ｎｍが小さいほどｑ軸電流Ｉｑの絶対値が大きくなることを示している。また、式２は、モータ回転数Ｎｍが大きいほどｑ軸電流Ｉｑがゼロに近い値になること、ｑ軸電流Ｉｑがゼロに漸近すること、を示している。

インバータ３０がＡＳＣ状態に保持されている場合、上述したように、モータ回転数Ｎｍが回転基準値Ｎ０よりも小さい状況では、モータ回転数Ｎｍが小さいほど保持トルクＴ１が大きい値になる。保持トルクＴ１においては、インバータ３０がＡＳＣ状態に保持されている場合に、図３に示す式３の関係が成立する。式３においては、Ｐがモータ１２の極対数である。式３は、保持トルクＴ１がｑ軸電流Ｉｑに比例することを示している。すなわち、ｑ軸電流Ｉｑがマイナス側に大きいほど保持トルクＴ１も大きくなることを示している。

これに対して、ＡＳＣが断続的に繰り返し行われた場合、ＡＳＣが継続して行われた場合に比べて制動トルクＴが小さくなりやすい、という知見が試験等により得られた。この知見によれば、断続的なＡＳＣにより、特にモータ１２の低回転域について制動トルクＴの増加が抑制される。

また、ＡＳＣが断続的に繰り返し行われる場合、ＡＳＣのデューティ比Ｄに応じて制動トルクＴが変化する、という知見が試験等により得られた。この知見によれば、デューティ比Ｄが小さいほど制動トルクＴが小さくなりやすい。デューティ比Ｄは、単位時間当たりにＡＳＣを行った時間の割合である。

そこで、制御装置４０は、ＡＳＣとして、保持ＡＳＣと断続ＡＳＣとを選択的に行う。保持ＡＳＣは、一時的な停止を行わずにＡＳＣを連続的に行うことである。保持ＡＳＣが行われた場合、インバータ３０はＡＳＣ状態に継続して保持される。断続ＡＳＣは、ＡＳＣの一時的な解除を繰り返しながらＡＳＣを断続的に繰り返し行うことである。断続ＡＳＣが行われた場合、インバータ３０は、ＡＳＣ状態に断続的に繰り返し移行する。この場合、インバータ３０は、ＡＳＣ状態と解除状態とに交互に繰り返し移行する。解除状態は、インバータ３０においてＡＳＣ状態が解除された状態である。

本実施形態では、解除状態として全オフ状態が用いられる。インバータ３０の全てのアームスイッチ３２ａ，３２ｂがオフ駆動することを全オフと称し、制御装置４０が全オフを行った場合のインバータ３０の状態を全オフ状態と称する。インバータ３０が全オフ状態にある場合、巻線１２ａに流れる電流が遮断されやすい。このため、モータ１２では制動トルクＴが減少し、モータ１２は惰性で回転する状態になりやすい。断続ＡＳＣでは、制御装置４０がＡＳＣと全オフとを交互に繰り返し行い、インバータ３０がＡＳＣ状態と全オフ状態とに交互に繰り返し移行する。モータ１２では巻線１２ａを流れる電流の一時的な遮断が繰り返し行われる。

保持ＡＳＣ、断続ＡＳＣ及び全オフをＡＳＣとデューティ比Ｄとの関係で示すと、デューティ比Ｄが１に設定された場合のＡＳＣが保持ＡＳＣである。デューティ比Ｄがゼロに設定された場合のＡＳＣが全オフである。デューティ比Ｄがゼロより大きく且つ１より小さい値に設定された場合のＡＳＣが断続ＡＳＣである。

制御装置４０は、インバータ３０の制御を行うためのインバータ制御処理を行う。保持ＡＳＣ及び断続ＡＳＣはインバータ制御処理により行われる。インバータ制御処理ついて、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。制御装置４０は、インバータ制御処理を所定周期で繰り返し実行する。制御装置４０は、インバータ制御処理の各ステップを実行する機能を有している。

図４において、ステップＳ１０１では、インバータ異常が発生したか否かを判定する。ここでは、制御装置４０からの駆動指令に従ってインバータ３０の駆動に異常があるか否かを判定する。例えば、電流センサ２８などの各種センサの検出信号とインバータ３０への駆動指令とを比較し、この比較結果を用いてインバータ３０の駆動状態を判定する。なお、制御装置４０におけるステップＳ１０１の処理を実行する機能が異常判定部に相当する。

インバータ異常が発生した場合、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、回転センサ２９の検出信号を用いてモータ回転数Ｎｍを取得する。

ステップＳ１０３では、モータ回転数Ｎｍがあらかじめ定められた回転閾値Ｎ１以下であるか否かを判定する。回転閾値Ｎ１は回転基準値Ｎ０よりも小さい値である。ここでは、保持ＡＳＣを行った場合にモータ１２にて生じる制動トルクＴについてトルク閾値Ｔａとして設定しておく。トルク閾値Ｔａは、モータ１２の回転に対する制動が強くなりすぎず、車両のドライバビリティが低下しすぎない程度の制動トルクＴである。モータ回転数Ｎｍが小さいほど制動トルクＴが大きくなるという相関情報を用いて、モータ回転数Ｎｍについてトルク閾値Ｔａに応じた値を回転閾値Ｎ１として算出する。回転閾値Ｎ１は、試験やシミュレーション等により取得された情報であり、制御装置４０においてメモリ等の記憶部に記憶されている。なお、回転閾値Ｎ１が断続閾値に相当する。トルク閾値Ｔａは許容トルクと称されることがある。

モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下である場合、ステップＳ１０４に進み、デューティ比Ｄを設定する。ここでは、モータ回転数Ｎｍに応じてデューティ比Ｄを可変設定する。具体的には、モータ回転数Ｎｍが小さいほどデューティ比Ｄを小さい値に設定する。例えば、モータ回転数Ｎｍとデューティ比Ｄとの相関を示す相関情報を用いて、モータ回転数Ｎｍからデューティ比Ｄを算出する。この相関情報は、例えば図３に示すようなマップや関数であり、制御装置４０の記憶部に記憶されている。図３に示すマップでは、モータ回転数ＮｍがゼロからＮ１の領域において、モータ回転数Ｎｍが大きくなるほどデューティ比Ｄが大きくなっている。なお、制御装置４０におけるステップＳ１０４の処理を実行する機能がデューティ設定部に相当する。

ステップＳ１０５では、断続ＡＳＣを行う。ここでは、デューティ比Ｄに応じて駆動指令を生成する。断続ＡＳＣが断続処理に相当する。制御装置４０におけるステップＳ１０５の処理を実行する機能が片オン断続部に相当する。

駆動指令の生成には、例えばキャリアを用いる。図５に示すように、キャリアとデューティ比Ｄとを比較し、パルス状の駆動指令を生成する。この駆動指令はＵ相、Ｖ相、Ｗ相で共通である。駆動指令の周期は、キャリアの周期であるキャリア周期Ｐと同じになる。断続ＡＳＣにおいては、キャリアの１周期でＡＳＣと解除とが１回ずつ行われる。断続ＡＳＣではＡＳＣを繰り返し行う周期がキャリア周期Ｐと同じになる。ＡＳＣの繰り返し周期はキャリア周波数に応じて決まる。

例えばデューティ比Ｄａに応じて生成された駆動指令Ｃａの周期と、デューティ比Ｄｂに応じて生成された駆動指令Ｃｂの周期が同じになっている。デューティ比Ｄａ，Ｄｂは互いに異なる値になっている。例えば、断続ＡＳＣにおいて１回のＡＳＣが継続される時間は、駆動指令Ｃｂの方が駆動指令Ｃａよりも長い。また、断続ＡＳＣにおいて１回の全オフが継続される時間は、駆動指令Ｃａの方が駆動指令Ｃｂよりも長い。

インバータ３０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の全てについて、アームスイッチ３２ａ，３２ｂのうち一方に対しては、デューティ比Ｄに応じて生成した駆動指令を出力する。他方に対しては、オフ駆動させ且つオフ状態に保持するための駆動指令を出力する。このようにして、ＡＳＣと全オフとを交互に繰り返す断続ＡＳＣをインバータ３０に実行させる。この断続ＡＳＣでは、ＡＳＣと全オフとが繰り返される周期がキャリア周期Ｐと同じになっている。

なお、本ステップＳ１０５では、インバータ異常の態様に応じて駆動指令を生成する。例えば、インバータ３０においてＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれのアームスイッチ３２ａ，３２ｂに、短絡異常及び開放異常のいずれが発生しているのかを判定する。例えば、上アームスイッチ３２ａに開放異常が発生した場合には、その開放異常が発生した上アームスイッチ３２ａを含む全ての上アームスイッチ３２ａをオフ状態に保持するように駆動指令を生成する。この駆動指令では、３相全ての下アームスイッチ３２ｂをデューティ比Ｄに応じてオンオフさせる。

ステップＳ１０３について、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下でない場合、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、保持ＡＳＣを行う。ここでは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の全てについて、アームスイッチ３２ａ，３２ｂのうち一方をオフ駆動させ且つオフ状態に保持し、他方をオン駆動させ且つオン状態に保持する、という駆動指令を生成する。そして、この駆動指令をインバータ３０に対して出力する。このようにして、保持ＡＳＣをインバータ３０に実行させる。本ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５と同様に、インバータ異常の態様に応じて駆動指令を生成する。なお、ＡＳＣのデューティ比Ｄを１に設定することで保持ＡＳＣを行うことが可能である。また、制御装置４０におけるステップＳ１０６の処理を実行する機能が片オン保持部に相当する。

ステップＳ１０７では、車両が停止したか否かを判定する。ここでは、イグニッションスイッチ等の車両スイッチがオン状態であるか否かを判定する。そして、車両スイッチがオン状態である場合は、車両が停止していないとしてステップＳ１０２に戻る。この場合、車両が停止するまでステップＳ１０２～Ｓ１０７の処理を繰り返し行う。車両が停止した場合、ステップＳ１０８に進み、終了処理を行う。この終了処理では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の全てについてアームスイッチ３２ａ，３２ｂの両方をオフ状態に移行する。

次に、インバータ異常が発生した場合の制動トルクＴの変化態様について、図３を参照しつつ説明する。

図３において、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１より大きい領域では、保持ＡＳＣが行われる。この領域では、断続ＡＳＣが行われなくても、制動トルクＴが小さくなっている。制動トルクＴは、保持ＡＳＣが行われていることに起因して保持トルクＴ１と同じになっている。モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１より大きい領域のうち、モータ回転数Ｎｍが回転基準値Ｎ０より大きい領域では、制動トルクＴがほぼゼロになっている。一方、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１より大きく且つ回転基準値Ｎ０以下である領域では、制動トルクＴはゼロとトルク閾値Ｔａとの間の値になっている。保持ＡＳＣが行われている場合はＡＳＣのデューティ比Ｄが１に設定されている。

モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下の領域では、断続ＡＳＣが行われる。この領域では、モータ回転数Ｎｍがゼロに近いほどＡＳＣのデューティ比Ｄが小さい値に設定されている。断続ＡＳＣが行われている場合の制動トルクＴを断続トルクＴ２と称すると、モータ回転数ＮｍがＮ１以下の領域では、断続トルクＴ２が保持トルクＴ１よりも小さくなっている。例えば、モータ回転数Ｎｍがゼロに近いほど保持トルクＴ１が大きくなっていくのに対して、断続トルクＴ２はモータ回転数Ｎｍがゼロに近づいてもトルク閾値Ｔａとほぼ同じ値に保たれている。

ここまで説明した本実施形態によれば、インバータ異常が発生した場合に、断続ＡＳＣが行われる。この場合、断続ＡＳＣによりモータ１２の制動トルクＴが低減されるという知見を利用して、モータ１２の回転に対する制動が強くなりすぎるということを抑制できる。したがって、インバータ異常が発生した場合に、モータ１２の回転に対する制動の強さを適正に管理することができる。この場合、制動トルクＴの急増により車両のドライバビリティが低下するということを抑制できる。換言すれば、制動トルクＴの急増が断続ＡＳＣにより抑制されるため、車両のドライバビリティを高めることができる。

また、例えばモータ１２の高出力化が図られた場合、モータ１２にて発生する界磁磁束である鎖交磁束が増加する。このため、ＡＳＣに伴ってアームスイッチ３２ａ，３２ｂを流れる電流が鎖交磁束に比例して増加する。この場合、アームスイッチ３２ａ，３２ｂを流れる電流によりインバータ３０にて発生する熱が過剰に大きくなることが懸念される。この結果、インバータ３０の冷却が発熱に追い付かなくなるという「熱成立しない状態」になってしまう。

これに対して、本実施形態によれば、インバータ異常が発生した場合に、断続ＡＳＣが行われると、モータ１２では、制動トルクＴと共に逆起電力が低減しやすくなる。逆起電力が低減すると、アームスイッチ３２ａ，３２ｂを流れる電流が小さくなるため、インバータ３０にて発生する熱が大きくなりにくい。したがって、インバータ３０が「熱成立しない状態」になることを抑制できる。

以上のように、断続ＡＳＣは、インバータ異常の発生に対して、モータ１２の回転に対する制動の強さを適正に管理すること、及びインバータ３０での発熱を抑制すること、の両方を実現できる。ただし、断続ＡＳＣは、保持ＡＳＣに比べて、インバータ３０を電流が流れることに対する抑止力が小さい。すなわち、断続ＡＳＣが行われた場合、保持ＡＳＣが行われた場合に比べてインバータ３０を流れる電流が小さくなりにくい。このため、断続ＡＳＣは、インバータ３０での発熱を抑制することよりも、モータ１２の回転に対する制動の強さを管理することを優先して行うことになる。

モータ１２の逆起電力による電圧を逆起電圧と称すると、モータ回転数Ｎｍが小さいほど逆起電圧が小さくなる。また、逆起電圧が小さいと、インバータ３０の過電圧や過電流、平滑コンデンサ２１の過電圧などが生じにくくなる。したがって、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下である場合などモータ１２の逆起電力が大きくなりにくい場合は、断続ＡＳＣを行っても、平滑コンデンサ２１の過電圧が生じにくく、インバータ３０の過電圧や過電流が生じにくい。このため、モータ１２の回転に対する制動の強さを管理すること、及びインバータ３０の発熱を抑制することの両方を断続ＡＳＣにより好適に実現できる。

本実施形態によれば、断続ＡＳＣに際してデューティ比Ｄが可変設定される。この構成では、デューティ比Ｄに応じて制動トルクＴが変化するという知見を利用して、デューティ比Ｄの可変設定によって制動トルクＴを適正に管理できる。これにより、制動トルクＴが大きくなりすぎるということを抑制できる。

モータ１２においては、モータ回転数Ｎｍが小さいほど制動トルクＴが大きくなりやすい。すなわち、モータ回転数Ｎｍが小さいほど車両のドライバビリティが低下しやすい。これに対して、本実施形態によれば、断続ＡＳＣにおいて、モータ回転数Ｎｍが小さいほどデューティ比Ｄが小さい値に設定される。この構成では、デューティ比Ｄが小さいほど制動トルクＴが小さくなるという知見を利用して、例えばモータ回転数Ｎｍが低回転域にある場合に制動トルクＴが大きくなりすぎるということが生じにくい。したがって、モータ回転数Ｎｍが小さいことに伴って車両のドライバビリティが低下するということをデューティ比Ｄの低減により抑制できる。

本実施形態によれば、断続ＡＳＣにおいて、キャリア周期Ｐに応じた周期でＡＳＣが断続的に繰り返される。このように、キャリアを利用してＡＳＣの周期が設定されているため、ＡＳＣの周期を設定するための処理負担が増加するということを抑制できる。

断続ＡＳＣにおいては、ＡＳＣの繰り返し周期が長すぎる場合、単位時間当たりのＡＳＣの回数が少なくなりすぎて、モータ１２や車体において機械的な共振が生じやすくなる。この場合、駆動システム１０に異常が生じることが懸念される。これに対して、本実施形態によれば、断続ＡＳＣでのＡＳＣ周期がキャリア周波数に応じて設定されているため、単位時間当たりのＡＳＣの繰り返し回数を適正化できる。このため、ＡＳＣの繰り返し回数によって駆動システム１０に異常が生じるということを抑制できる。

本実施形態によれば、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下である場合に断続ＡＳＣが行われる。このため、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下である場合に制動トルクＴが大きくなりすぎるということを断続ＡＳＣにより抑制できる。しかも、モータ回転数Ｎｍに関係なく保持ＡＳＣが行われた場合を想定して、モータ回転数Ｎｍについて制動トルクＴがトルク閾値Ｔａになる値が回転閾値Ｎ１とされているため、制動トルクＴがトルク閾値Ｔａよりも大きくなることが抑制される。このため、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下である場合に断続ＡＳＣが行われることで、車両のドライバビリティが過剰に悪くなるほどに制動トルクＴが大きくなるということを抑制できる。

本実施形態によれば、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下でない場合に保持ＡＳＣが行われる。このため、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１より大きいという制動トルクＴが大きくなりすぎない状況では、モータ１２の回転に対する制動の強さを管理することよりも、インバータ３０での発熱を抑制することを優先して行うことができる。これにより、インバータ異常が発生した場合に、駆動システム１０において２次的な異常が発生することを保持ＡＳＣにより抑制できる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、制御装置４０がモータ回転数Ｎｍに応じて断続ＡＳＣと保持ＡＳＣとを使い分けていた。これに対して、第２実施形態では、制御装置４０がモータ回転数Ｎｍに応じて断続ＡＳＣと保持ＡＳＣと全オフとを使い分ける。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

制御装置４０は、断続ＡＳＣ及び保持ＡＳＣに加えて、全オフを行うことが可能になっている。全オフは、上記第１実施形態の断続ＡＳＣにおいてＡＳＣの一時的な解除に用いられた処理である。本実施形態では、制御装置４０が、断続ＡＳＣの一部として全オフを行うのではなく、全オフを連続的に行う。制御装置４０が全オフを行った場合、インバータ３０は、全オフ状態に継続して保持される。インバータ３０が全オフ状態にある場合、全てのアームスイッチ３２ａ，３２ｂがオフ状態になっている。

制御装置４０は、断続ＡＳＣ及び保持ＡＳＣに加えて全オフを含むインバータ制御処理を行う。このインバータ制御処理について図６のフローチャートを参照しつつ説明する。

図６において、ステップＳ１０１～Ｓ１０３では、上記第１実施形態と同様の処理を行う。ステップＳ１０３について、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下である場合、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１では、モータ回転数Ｎｍがあらかじめ定められた小側閾値Ｎ２以上であるか否かを判定する。小側閾値Ｎ２は、回転閾値Ｎ１よりも小さい値である。モータ回転数Ｎｍについて、インバータ３０が全オフ状態にある場合にインバータ３０の過電圧や過電流が生じにくい値が小側閾値Ｎ２として設定されている。小側閾値Ｎ２は、モータ回転数Ｎｍについて、インバータ３０の過電圧や過電流が生じない範囲のうち最も大きい値である。小側閾値Ｎ２は、例えば回転閾値Ｎ１の１／２程度の値になっている。小側閾値Ｎ２は、試験やシミュレーション等により取得された情報であり、制御装置４０の記憶部に記憶されている。

モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以上でない場合、モータ回転数Ｎｍは回転閾値Ｎ１よりも小さいとして、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、全オフを行う。ここでは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の全てについて、アームスイッチ３２ａ，３２ｂの両方をオフ駆動させ且つオフ状態に保持する、という駆動指令を生成する。そして、この駆動指令をインバータ３０に対して出力し、インバータ３０に全オフを実行させる。なお、本ステップＳ２０２では、上記第１実施形態のステップＳ１０５，Ｓ１０６と同様に、インバータ異常の態様に応じて駆動指令を生成する。なお、ＡＳＣのデューティ比Ｄをゼロに設定することで全オフを行うことが可能である。また、制御装置４０におけるステップＳ２０２の処理を実行する機能が全オフ部及び小側オフ部に相当する。

一方、ステップＳ２０１について、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以上である場合、ステップＳ１０４，Ｓ１０５に進む。ステップＳ１０４ではデューティ比Ｄを設定し、ステップＳ１０５では断続ＡＳＣを行う。ステップＳ１０５やステップＳ２０２などの後、ステップＳ１０７に進み、車両が停止するまでステップＳ１０２～Ｓ１０７，Ｓ２０１，Ｓ２０２の処理を繰り返し行う。

次に、インバータ異常が発生した場合の制動トルクＴの変化態様について、図７を参照しつつ説明する。

図７に示すように、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下であり且つ小側閾値Ｎ２より大きい領域では、断続ＡＳＣが行われる。この領域では、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２に向けて小さくなっても、断続トルクＴ２はトルク閾値Ｔａとほぼ同じ値に保たれている。

一方、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以下である領域では、断続ＡＳＣではなく全オフが行われる。全オフが行われている場合の制動トルクＴを全オフトルクＴ３と称すると、この全オフトルクＴ３は、モータ回転数Ｎｍに関係なくほぼゼロになっている。これは、全てのアームスイッチ３２ａ，３２ｂが巻線１２ａへの通電を遮断しているためである。全オフが行われている場合はＡＳＣのデューティ比Ｄがゼロに設定されている。

駆動システム１０においては、モータ回転数Ｎｍが小さいほどインバータ３０の過電圧や過電流、平滑コンデンサ２１の過電圧などが生じにくくなっている。これに対して、本実施形態によれば、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以下である場合に全オフが行われる。小側閾値Ｎ２が十分に小さい値に設定されていることで、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以下である場合に断続ＡＳＣや保持ＡＳＣが行われなくても、インバータ３０の過電圧や過電流、平滑コンデンサ２１の過電圧などが生じにくい。したがって、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以下である場合には、インバータ３０の発熱が生じにくい状況で、モータ１２の回転が断続ＡＳＣや保持ＡＳＣにより強制的に制動されるということを回避できる。これにより、インバータ異常が発生した場合に、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以下など十分に小さい状況について、車両のドライバビリティを高めることができる。

＜第３実施形態＞
上記第２実施形態では、制御装置４０がモータ回転数Ｎｍに応じて断続ＡＳＣと保持ＡＳＣと全オフとを使い分けていた。これに対して、第３実施形態では、制御装置４０がモータ回転数Ｎｍに応じて保持ＡＳＣと全オフとを使い分ける。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１、第２実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。

制御装置４０は、保持ＡＳＣ及び全オフを含むインバータ制御処理を行う。このインバータ制御処理について図８のフローチャートを参照しつつ説明する。

図８において、ステップＳ１０１，Ｓ１０２では、上記第１実施形態と同様の処理を行う。ステップＳ１０２にてモータ回転数Ｎｍを取得した後、ステップＳ３０１に進み、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３以上であるか否かを判定する。大側閾値Ｎ３は、回転閾値Ｎ１及び回転基準値Ｎ０のいずれよりも大きい値である。モータ回転数Ｎｍについて、インバータ３０がＡＳＣ状態に保持されている場合に保持トルクＴ１がゼロになる値が大側閾値Ｎ３として設定されている。大側閾値Ｎ３は、例えば大側閾値Ｎ３と回転基準値Ｎ０との差異が回転基準値Ｎ０と回転閾値Ｎ１との差異よりも小さくなる値に設定されている。

モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３以上である場合、ステップＳ３０２に進み、上記第１実施形態のステップＳ１０６と同様に、保持ＡＳＣを行う。一方、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３以上でない場合、ステップＳ３０３に進み、上記第２実施形態のステップＳ２０２と同様に、全オフを行う。ステップＳ３０２やステップＳ３０３の後、ステップＳ１０７に進み、車両が停止するまでステップＳ１０２，Ｓ１０７，Ｓ３０１～Ｓ３０３の処理を繰り返し行う。なお、制御装置４０におけるステップＳ３０３の処理を行う機能が全オフ部及び大側オフ部に相当する。

次に、インバータ異常が発生した場合の制動トルクＴの変化態様について、図９を参照しつつ説明する。

図９に示すように、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３以下である領域では、全オフが行われる。この領域では、全オフトルクＴ３がモータ回転数Ｎｍに関係なくほぼゼロになっている。全オフが行われている場合はＡＳＣのデューティ比Ｄがゼロに設定されている。一方、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３より大きい領域では、保持ＡＳＣが行われる。この領域では、制動トルクＴがほぼゼロになっている。保持ＡＳＣが行われている場合はデューティ比Ｄが１に設定されている。

保持ＡＳＣが行われた場合を想定すると、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１より大きい領域では、制動トルクＴが大きくなりにくい。また、回転閾値Ｎ１より大きい大側閾値Ｎ３よりも更にモータ回転数Ｎｍが大きい領域では、制動トルクＴが更に大きくなりにくい。換言すれば、保持ＡＳＣや断続ＡＳＣが行われた場合、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３以下である領域では、制動トルクＴが生じる可能性がある。

これに対して、本実施形態によれば、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３以下である場合に全オフが行われる。すなわち、モータ回転数Ｎｍについて、保持ＡＳＣや断続ＡＳＣが行われた場合に制動トルクＴが生じる可能性がある領域では、全オフが行われる。これにより、インバータ異常が発生した場合に、制動トルクＴが生じることをより確実に抑制できる。したがって、インバータ異常が発生した場合に車両のドライバビリティが低下することを回避できる。

＜第４実施形態＞
上記第３実施形態では、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３より小さい場合に全オフが行われていた。これに対して、第４実施形態では、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２より小さい場合に全オフが行われる。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１～第３実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１～第３実施形態と異なる点を中心に説明する。

制御装置４０は、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３より小さい場合に加えて、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２より小さい場合に、全オフを行う。ただし、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３より小さい場合に全オフが行われるのは、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１より大きいという条件が成立している場合である。また、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２より小さい場合に全オフが行われるのは、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下であるという条件が成立している場合である。

制御装置４０は、インバータ制御処理を行う。このインバータ制御処理について図１０のフローチャートを参照しつつ説明する。

図１０において、ステップＳ１０１～Ｓ１０３では、上記第１実施形態と同様の処理を行う。ステップＳ１０３について、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下である場合、ステップＳ４０１に進む。ステップＳ４０１では、上記第２実施形態のステップＳ２０１と同様に、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以上であるか否かを判定する。モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以上でない場合、ステップＳ４０２に進み、上記第２実施形態のステップＳ２０２と同様に、全オフを行う。一方、モータ回転数Ｎｍが小側閾値Ｎ２以上である場合、ステップＳ１０４にてデューティ比Ｄを設定し、ステップＳ１０５にて断続ＡＳＣを行う。

上記ステップＳ１０３について、モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下でない場合、ステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３では、上記第３実施形態のステップＳ３０１と同様に、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３以上であるか否かを判定する。モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３以上でない場合、ステップＳ４０４に進み、ステップＳ４０２と同様に全オフを行う。一方、モータ回転数Ｎｍが大側閾値Ｎ３以上である場合、ステップＳ１０６に進み、保持ＡＳＣを行う。

ステップＳ４０２やステップＳ４０４などの後、ステップＳ１０７に進み、車両が停止するまでステップＳ１０１～Ｓ１０７，Ｓ４０１～Ｓ４０４の処理を繰り返し行う。なお、制御装置４０におけるステップＳ４０２の処理を実行する機能が全オフ部及び小側オフ部に相当する。ステップＳ４０４の処理を実行する機能が全オフ部及び大側オフ部に相当する。

＜第５実施形態＞
上記第１実施形態では、駆動システム１０がモータ１２及び電力変換装置１３を１つずつ有していた。これに対して、第５実施形態では、駆動システム１０がモータ１２及び電力変換装置１３を複数ずつ有している。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図１１において、駆動システム１０は、モータ１２及び電力変換装置１３をｘ個ずつ有している。１つのモータ１２とこのモータ１２に接続された１つの電力変換装置１３とを１組とすると、モータ１２と電力変換装置１３とがｘ組だけ駆動システム１０に含まれている。ｘ個の電力変換装置１３のそれぞれがインバータ３０を有している。このため、駆動システム１０はｘ個のインバータ３０を有している。

図１１での図示は省略するが、ｘ個のインバータ３０はいずれも、上記第１実施形態と同様に、３相分のアーム回路３１を有している。これらアーム回路３１はいずれもアーム３１ａ，３１ｂを有しており、これらアーム３１ａ，３１ｂはいずれもアームスイッチ３２ａ，３２ｂを有している。

駆動システム１０においては、制御装置４０がｘ個の電力変換装置１３のそれぞれを個別に制御可能になっている。ｘ個の電力変換装置１３のそれぞれが制御装置４０に電気的に接続されている。駆動システム１０は電力変換システム５０を有している。電力変換システム５０は、ｘ個の電力変換装置１３と制御装置４０とを有している。

車両においては、１組のモータ１２と電力変換装置１３とが１つの駆動輪に対して設けられている。例えば、車両が４つの駆動輪を有しており、この車両には４組のモータ１２と電力変換装置１３とが設けられている。制御装置４０は、４つの電力変換装置１３を個別に制御することで、４つの駆動輪を個別に駆動させる。駆動輪は、モータ１２の駆動に伴って回転する駆動対象である。

制御装置４０は、ｘ個のインバータ３０を制御対象としてインバータ制御処理を行う。このインバータ制御処理について図１２のフローチャートを参照しつつ説明する。

図１２において、ステップＳ５０１では、ｘ個のインバータ３０のそれぞれについてインバータ異常が発生したか否かを判定する。例えば、上記第１実施形態のステップＳ１０１と同様の判定処理をｘ個のインバータ３０のそれぞれについて行う。ｘ個のインバータ３０の少なくとも１つでインバータ異常が発生した場合、ステップＳ５０２に進む。なお、制御装置４０におけるステップＳ５０１の処理を実行する機能が異常判定部に相当する。

ステップＳ５０２では、ｘ個のモータ１２のそれぞれについてモータ回転数Ｎｍを取得する。例えば、上記第１実施形態のステップＳ１０２と同様の取得処理をｘ個のモータ１２のそれぞれについて行う。

ステップＳ５０３では、ｘ個のインバータ３０の少なくとも２つを対象インバータとして設定する。対象インバータは、断続ＡＳＣや保持ＡＳＣといったＡＳＣの対象にするインバータ３０のことである。少なくとも２つの対象インバータには、異常が発生したインバータ３０が含まれている。例えば、偶数個のインバータ３０を対象インバータとして設定する。インバータ異常が発生したインバータ３０が偶数個ある場合には、これらインバータ３０の全てを対象インバータにする。インバータ異常が発生したインバータ３０が奇数個ある場合には、これらインバータ３０の全てに加えて、インバータ異常が発生していない１つのインバータ３０を対象インバータにする。したがって、本ステップＳ５０３では、少なくとも２つの対象インバータを設定することになる。

ステップＳ５０４では、対象モータのモータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下であるか否かを判定する。対象モータは、対象インバータに接続され、対象インバータから電力が供給されるモータ１２のことである。例えば、上記第１実施形態のステップＳ１０３と同様の判定処理を、少なくとも２つの対象モータのそれぞれについて行う。対象モータの少なくとも１つでモータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下である場合、対象モータのモータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下であるとして、ステップＳ５０５に進む。なお、対象モータには対象インバータから電力が供給される。

ステップＳ５０５では、対象インバータについてデューティ比Ｄを設定する。ここでは、対象モータのモータ回転数Ｎｍに応じてデューティ比Ｄを設定する。例えば、少なくとも２つの対象インバータについて共通のデューティ比Ｄを設定する。まず、少なくとも２つの対象インバータのそれぞれについてモータ回転数Ｎｍに応じてデューティ比Ｄを算出し、これらデューティ比Ｄの平均値を算出する。そして、この平均値を少なくとも２つの対象インバータにとっての共通のデューティ比Ｄとして設定する。少なくとも２つの対象インバータにおいては、それぞれに設定されたデューティ比Ｄが同じ値になる。

デューティ比Ｄの設定範囲は、対象インバータの数に応じて制限される。例えば、対象インバータが２つの場合、デューティ比Ｄの設定範囲は、ゼロより大きく且つ０．５以下の範囲に制限される。後述するように、少なくとも２つの対象インバータについては、それぞれのＡＳＣ状態が重複しないように制御される。このため、少なくとも２つの対象インバータについて互いのＡＳＣ状態が重複しないようにするには、デューティ比Ｄの設定範囲を制限する必要がある。

ステップＳ５０６では、対象インバータに対して断続ＡＳＣを行う順番をＡＳＣ順として設定する。例えば、対象インバータが２つの場合、一方を１番目に設定し、他方を２番目に設定する。なお、制御装置４０におけるステップＳ５０６の処理を実行する機能が順番設定部に相当する。

ステップＳ５０７では、対象インバータに対して断続ＡＳＣを行う。ここでは、少なくとも２つの対象インバータに対するＡＳＣが互いに重複しないように断続ＡＳＣを行う。例えば、少なくとも２つの対象インバータが順番にＡＳＣ状態に移行するように、且つこれら対象インバータがＡＳＣ状態に移行している期間が互いに重複しないように、断続ＡＳＣを行う。

本ステップＳ５０７では、少なくとも２つの対象インバータについて、デューティ比Ｄ及びＡＳＣ順に応じた駆動指令を個別に生成する。個別の対象インバータについては、例えば上記第１実施形態のステップＳ１０５と同様に、キャリアを用いて断続ＡＳＣの駆動指令を生成する。個別に生成した駆動指令では、少なくとも２つの対象インバータについての断続ＡＳＣの周期が同じであり、互いの位相差がゼロになっている。これら駆動指令については、１つの対象インバータに対する駆動指令を基準にして、他の対象インバータに対する駆動指令の位相を対象インバータの数に応じて変更する。例えば、対象インバータが２つある場合には、互いの断続ＡＳＣの位相差が１８０度になるように、これら対象インバータに対する駆動指令を変更する。対象インバータが３つある場合には、互いの断続ＡＳＣの位相差が１２０度になるように、これら対象インバータに対する駆動指令を変更する。

例えば、図１１、図１３において、ｚ個のインバータ３０のうちインバータ３０１，３０２が対象インバータとして設定された場合を想定する。インバータ３０１，３０２に接続されたモータ１２１，１２２が対象モータである。対象モータには対象インバータから電力が供給される。本ステップＳ５０７では、インバータ３０１，３０２のそれぞれのＡＳＣ状態が互いに重複しないように、インバータ３０１，３０２に断続ＡＳＣを互いに並行して行わせる。なお、対象インバータであるインバータ３０１，３０２が対象変換部に相当する。また、制御装置４０におけるステップＳ５０７の処理を実行する機能が対象断続部に相当する。

図１３に示すように、断続ＡＳＣについて、第１インバータ３０１がＡＳＣ状態にある期間を第１期間ＡＳＣ１と称し、第２インバータ３０２がＡＳＣ状態にある期間を第２期間ＡＳＣ２と称する。この場合、第１インバータ３０１に対する断続ＡＳＣと第２インバータ３０２に対する断続ＡＳＣとが互いに並行して行われている一方で、第１期間ＡＳＣ１と第２期間ＡＳＣ２とは互いに重複せずにずれるように順番に並んでいる。制御装置４０は、第１インバータ３０１に対するＡＳＣと第２インバータ３０２に対するＡＳＣとを、互いに重複しないタイミングで順番に実行する。第１インバータ３０１に対する断続ＡＳＣと第２インバータ３０２に対する断続ＡＳＣとでＡＳＣを繰り返す周期は同じになっている。

ステップＳ５０４について、対象モータのモータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎ１以下になっていない場合、保持ＡＳＣを実行するとして、ステップＳ５０８に進む。ステップＳ５０８では、対象インバータに対して保持ＡＳＣを行う。ここでは、少なくとも２つの対象インバータの全てに保持ＡＳＣを行わせる。個別の対象インバータについては、例えば上記第１実施形態のステップＳ１０６と同様に、保持ＡＳＣの駆動指令を生成して出力する。

ステップＳ５０９では、上記第１実施形態のステップＳ１０７と同様に、車両が停止したか否かを判定する。そして、車両が停止するまでステップＳ５０２～Ｓ５０９の処理を繰り返し行う。車両が停止した場合、ステップＳ５１０に進み、上記第１実施形態のステップＳ１０８と同様に終了処理を行う。

次に、図１１、図１３において、複数のインバータ３０のうちインバータ３０１，３０２が対象インバータに設定された場合を例として、本実施形態について説明する。

本実施形態によれば、インバータ異常の発生に伴ってインバータ３０１，３０２が対象インバータに設定された場合、これらインバータ３０１，３０２について断続ＡＳＣが行われる。このため、対象モータであるモータ１２１，１２２のそれぞれについて、上記第１実施形態と同様に、回転に対する制動の強さを適正に管理することができる。

本実施形態とは異なり、例えば、インバータ３０１，３０２に対して断続ＡＳＣが並行せずに別々に行われる構成を想定する。この構成では、モータ１２１，１２２のうち一方が、その回転に対する制動の強さが断続ＡＳＣにより管理された状態になり、他方が、その回転に対する制動の強さが断続ＡＳＣでは管理されていない状態になる。このため、モータ１２１とモータ１２２とで回転のバランスが悪くなることが懸念される。例えば、車両において２つの駆動輪のうち一方をモータ１２１が駆動し、他方をモータ１２２が駆動する構成を想定する。この構成では、一方の駆動輪の回転に対する制動が断続ＡＳＣにより管理され、他方の駆動輪の回転に対する制動が断続ＡＳＣでは管理されない状況になる。この場合、車両のドライバビリティや操作性が低下しやすくなる。

これに対して、本実施形態によれば、インバータ３０１，３０２のそれぞれに対する断続ＡＳＣが並行して行われる。このため、モータ１２１，１２２のそれぞれについて、回転に対する制動の強さを断続ＡＳＣにより並行して管理できる。したがって、モータ１２１，１２２について回転のバランスを良くすることができる。

また、インバータ３０１，３０２のそれぞれに対して断続ＡＳＣが行われた場合、これらインバータ３０１，３０２がＡＳＣ状態に断続的に繰り返し移行することに起因して、モータ１２１，１２２の制動トルクＴがＡＳＣ状態の繰り返しに合わせて増減しやすい。すなわち、モータ１２１，１２２ではトルクリプルが生じやすい。本実施形態とは異なり、例えばインバータ３０１，３０２がＡＳＣ状態に同時に移行する構成では、モータ１２１，１２２のそれぞれで生じるトルクリプルが同期して増幅することが懸念される。

これに対して、本実施形態によれば、インバータ３０１，３０２に対する断続ＡＳＣが並行して行われる場合に、これらインバータ３０１，３０２がＡＳＣ状態に順番に移行する。この構成では、仮にモータ１２１，１２２のそれぞれでトルクリプルが生じたとしても、これらトルクリプルが同期しにくくなっている。このため、モータ１２１，１２２について回転のバランスを良くした上で、これらモータ１２１，１２２のそれぞれで発生するトルクリプルを総合的に管理できる。すなわち、インバータ異常が発生した場合に、駆動システム１０の全体としてモータ１２１，１２２のトルクリプルを適正に管理できる。

本実施形態によれば、第１インバータ３０１がＡＳＣ状態になっている第１期間ＡＳＣ１と、第２インバータ３０２がＡＳＣ状態になっている第２期間ＡＳＣ２とは、互いにずれている。すなわち、第１期間ＡＳＣ１と第２期間ＡＳＣ２とは、互いに重複しないように順番に並ぶ状態になる。この状態では、モータ１２１，１２２のうち一方の回転が制動された状態と、他方の回転が制動された状態とが順番に繰り返される。このため、駆動システム１０全体としてはモータ１２１，１２２のいずれか１つの回転がほぼ継続して制動された状態になる。したがって、駆動システム１０全体についてトルクリプルを低減できる。

車両においては、２つの駆動輪について総合的にトルクリプルが低減することで、ドライバビリティが向上しやすくなる。また、２つの駆動輪について回転バランスが良くなることで、２つの駆動輪の回転バランスが悪化することで発生する振動や騒音を低減できる。

＜他の実施形態＞
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

上記各実施形態では、断続ＡＳＣにおいてＡＳＣを解除する処理は全オフではなくてもよい。すなわち、制御装置４０が断続ＡＳＣを行っている場合に、インバータ３０のＡＳＣ状態を解除した解除状態は全オフ状態でなくてもよい。例えば、断続ＡＳＣにおいてＡＳＣを解除する処理は、インバータ３０に対するスイッチング処理でもよい。すなわち、断続ＡＳＣについて、インバータ３０のＡＳＣ状態を解除した状態は、ベクトル制御によりインバータ３０のスイッチング制御が行われている制御状態でもよい。

上記各実施形態において、デューティ比Ｄは、モータ回転数Ｎｍとは異なるパラメータに応じて可変設定されてもよい。例えば、デューティ比Ｄがモータ１２の温度に応じて可変設定されてもよい。また、デューティ比Ｄを可変設定するために用いるパラメータは１つでなくてもよい。例えば、デューティ比Ｄが、モータ回転数Ｎｍ及びモータ温度の両方に応じて可変設定されてもよい。さらに、デューティ比Ｄは、可変値ではなく固定値でもよい。すなわち、デューティ比Ｄは、モータ回転数Ｎｍに関係なく所定の固定値に設定されてもよい。

上記各実施形態において、断続ＡＳＣを行うか否かの判定パラメータとして、モータ回転数Ｎｍとは異なるパラメータが用いられてもよい。例えば、断続ＡＳＣを行うか否かの判定がモータ温度に応じて行われてもよい。また、断続ＡＳＣを行うか否かの判定パラメータは１つでなくてもよい。例えば、モータ回転数Ｎｍ及びモータ温度の両方に応じて、断続ＡＳＣを行うか否かの判定が行われてもよい。さらに、インバータ異常が発生した場合に、制御装置４０が断続ＡＳＣ、保持ＡＳＣ及び全オフのうち１つだけを行ってもよい。例えば、インバータ異常が発生した場合には、モータ回転数Ｎｍなどに関係なく制御装置４０が断続ＡＳＣだけを行ってもよい。

上記第５実施形態において、断続ＡＳＣにおいて、少なくとも２つの対象インバータがＡＳＣ状態に順番に移行するのであれば、これら対象インバータがＡＳＣ状態になっている期間は互いに重複していてもよい。例えば、デューティ比Ｄの設定範囲が対象インバータの数では制限されない構成とする。この構成では、対象インバータが２つである場合に、デューティ比Ｄが０．５より大きい値に設定されてもよい。

上記各実施形態では、断続ＡＳＣを行う場合において駆動指令の周期がキャリア周期Ｐに同じになっていなくてもよい。例えば、１回のＡＳＣを行う時間と、１回の解除を行う時間とをあらかじめ決めておく。そして、ＡＳＣを連続して行う回数と解除を連続して行う回数とをデューティ比Ｄに応じてそれぞれ設定する。この構成では、デューティ比Ｄに応じてＡＳＣの回数や解除の回数が変わり、その結果、駆動指令の周期が変わる。なお、ＡＳＣや解除を連続して複数回行っても、断続ＡＳＣとしては、ＡＳＣと解除とを交互に行うことになる。また、断続ＡＳＣにおいてＡＳＣの継続時間と解除の継続時間とのうち一方を固定時間にしておき、他方をデューティ比Ｄに応じて変更してもよい。

上記各実施形態において、回転閾値Ｎ１は回転基準値Ｎ０より小さい値でなくてもよい。また、回転閾値Ｎ１は、保持ＡＳＣを行った場合の制動トルクＴに関係なくあらかじめ定められた値になっていてもよい。上記第３、第４実施形態において、大側閾値Ｎ３は、回転閾値Ｎ１より大きい値であれば、回転基準値Ｎ０より小さい値でもよい。

上記各実施形態において、電流センサ２８は、巻線１２ａを流れる電流を３相の全てについて検出していなくてもよい。例えば、電流センサ２８が３相のうち２相について検出信号を出力し、制御装置４０の電流算出部が検出信号に対応した２相について各相電流を算出し、残り１相の各相電流については２相の各相電流から推定してもよい。

上記各実施形態において、制御装置４０は、少なくとも１つのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、ハードウェアである少なくとも１つのプロセッサ（ハードウェアプロセッサ）を含む。ハードウェアプロセッサは、下記（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）により提供することができる。

（ｉ）ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット（ゲート回路）を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、プログラム及びデータの少なくとも一方を格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。

（ｉｉ）ハードウェアプロセッサは、少なくとも１つのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくとも１つのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくとも１つのメモリと、少なくとも１つのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、例えばＣＰＵと称される。メモリは、記憶媒体とも称される。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラム及びデータの少なくとも一方」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。

（ｉｉｉ）ハードウェアプロセッサは、上記（ｉ）と上記（ｉｉ）との組み合わせである場合がある。（ｉ）と（ｉｉ）とは、異なるチップの上、又は共通のチップの上に配置される。

すなわち、制御装置４０が提供する手段及び機能の少なくとも一方は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又はそれらの組み合わせにより提供することができる。

上記各実施形態では、モータ１２において、界磁を形成する永久磁石を含んで固定子が構成されていてもよく、電機子を形成する巻線１２ａを含んで回転子が構成されていてもよい。

上記各実施形態において、電力変換装置１３が搭載された車両としては、乗用車やバス、建設作業車、農業機械車両などがある。また、車両は移動体の１つであり、電力変換装置１３が搭載される移動体としては、車両の他に電車や飛行機、船舶などある。電力変換装置１３としては、インバータ装置やコンバータ装置などがある。このコンバータ装置としては、交流入力直流出力の電源装置、直流入力直流出力の電源装置、交流入力交流出力の電源装置などがある。

例えば、上記第５実施形態において、複数の駆動対象を有する移動体に電力変換システム５０が搭載されていてもよい。例えば、複数の回転翼を有する飛行機に電力変換システム５０が搭載された構成とする。この構成では、駆動対象である１つの回転翼に対して１組のモータ１２及びインバータ３０が設けられている。制御装置４０は、複数のインバータ３０を制御することで複数の回転翼を駆動させる。

１１…電源部としてのバッテリ、１２…モータ、１３…電力変換装置、３０…電力変換部としてのインバータ、３０１…電力変換部及び対象変換部としての第１インバータ、３０２…電力変換部及び対象変換部としての第２インバータ、３１…アーム回路、３２ａ…上アームスイッチ、３２ｂ…下アームスイッチ、５０…電力変換システム、Ｄ…デューティ比、Ｎｍ…回転数としてのモータ回転数、Ｎ１…断続閾値としての回転閾値、Ｎ２…小側閾値、Ｎ３…大側閾値、Ｐ…キャリア周期、Ｓ１０１…異常判定部、Ｓ１０４…デューティ設定部、Ｓ１０５…片オン断続部、Ｓ１０６…片オン保持部、Ｓ２０２…全オフ部及び小側オフ部、Ｓ３０３…全オフ部及び大側オフ部、Ｓ４０２…全オフ部及び小側オフ部、Ｓ４０４…全オフ部及び大側オフ部、Ｓ５０１…異常判定部、Ｓ５０６…順番設定部、Ｓ５０７…対象断続部。

Claims (12)

1. 電源部（１１）からモータ（１２）に供給される電力を電力変換部（３０）により直流から交流に変換する電力変換装置（１３）であって、
   前記電力変換部について、互いに並列に接続された複数のアーム回路（３１）の全てについて高電位側の上アームスイッチ（３２ａ）及び低電位側の下アームスイッチ（３２ｂ）のうち一方をオン状態にして他方をオフ状態にした片オン状態と称すると、
   前記電力変換部に異常が発生したか否かを判定する異常判定部（Ｓ１０１）と、
   前記異常判定部により異常発生と判断された場合に、前記電力変換部を前記片オン状態に断続的に繰り返し移行させる断続処理を行う片オン断続部（Ｓ１０５）と、
   を備えている電力変換装置。
2. 単位時間当たりで前記電力変換部が前記片オン状態になっている時間の割合をデューティ比（Ｄ）として可変設定するデューティ設定部（Ｓ１０４）、を備え、
   前記片オン断続部は、前記デューティ比に応じて前記断続処理を行う、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記デューティ設定部は、前記モータの回転数（Ｎｍ）が小さいほど前記デューティ比を小さい値に設定する、請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記片オン断続部は、前記断続処理として、搬送波のキャリア周期（Ｐ）に応じた周期で前記片オン状態を断続的に繰り返す、請求項１～３のいずれか１つに記載の電力変換装置。
5. 前記片オン断続部は、前記モータの回転数（Ｎｍ）があらかじめ定められた断続閾値（Ｎ１）以下である場合に前記断続処理を行う、請求項１～４のいずれか１つに記載の電力変換装置。
6. 前記異常判定部により異常発生と判断され、且つ前記回転数が前記断続閾値以下でない場合に、前記電力変換部を前記片オン状態に移行させて保持する片オン保持部（Ｓ１０６）、を備えている請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記異常判定部により異常発生と判断された場合に、複数の前記アーム回路の全てについて前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの両方をオフ状態にした全オフ状態に前記電力変換部を移行させる全オフを前記回転数に応じて行う、全オフ部（Ｓ２０２，Ｓ３０３，Ｓ４０２，Ｓ４０４）を備えている請求項５又は６に記載の電力変換装置。
8. 前記全オフ部は、
   前記回転数が前記断続閾値より小さい小側閾値（Ｎ２）以下である場合に前記全オフを行う小側オフ部（Ｓ２０２，Ｓ４０２）、を備えている請求項７に記載の電力変換装置。
9. 前記全オフ部は、
   前記回転数が前記断続閾値より大きい大側閾値（Ｎ３）以下である場合に前記全オフを行う大側オフ部（Ｓ３０３，Ｓ４０４）、を備えている請求項７又は８に記載の電力変換装置。
10. 前記片オン断続部は、前記断続処理として、前記電力変換部を前記片オン状態と前記片オン状態を解除した解除状態とに交互に繰り返し移行させる処理を行う、請求項１～９のいずれか１つに記載の電力変換装置。
11. 電源部（１１）から複数のモータ（１２）に供給される電力を複数の電力変換部（３０，３０１，３０２）により前記モータごとに直流から交流に変換する電力変換システム（５０）であって、
    前記電力変換部について、互いに並列に接続された複数のアーム回路（３１）の全てについて高電位側の上アームスイッチ（３２ａ）及び低電位側の下アームスイッチ（３２ｂ）のうち一方をオン状態にして他方をオフ状態にした片オン状態と称すると、
    複数の前記電力変換部のそれぞれについて、異常が発生したか否かを判定する異常判定部（Ｓ５０１）と、
    少なくとも１つの前記電力変換部について前記異常判定部により異常発生と判断された場合に、異常発生と判断された前記電力変換部を含む少なくとも２つの電力変換部を少なくとも２つの対象変換部（３０１，３０２）として、少なくとも２つの前記対象変換部を前記片オン状態に移行させる順番を設定する順番設定部（Ｓ５０６）と、
    前記順番設定部により設定された前記順番で少なくとも２つの前記対象変換部を前記片オン状態に移行させることを繰り返すことにより、前記電力変換部を前記片オン状態に断続的に繰り返し移行させる断続処理を少なくとも２つの前記対象変換部について並行して行う対象断続部（Ｓ５０７）と、
    を備えている電力変換システム。
12. 前記対象断続部は、前記少なくとも２つの電力変換部が前記片オン状態に移行している期間が互いにずれるように、前記断続処理を前記少なくとも２つの電力変換部について並行して行う、請求項１１に記載の電力変換システム。

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